科学证实“时间晶体”存在 超出人类认知(图)

2017-2-1 15:27 桌面版 正體 20
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宇宙中存在无数时空,我们肉眼所见的时空仅为三维。(图片来源:pixabay)

科学家证实一种四维时空物质的存在,其组成结构可以随着时间改变而自行变化,并推测宇宙中存在着无数超出我们认知的物质结构类型。

科学家将这种随着时间变化而结构发生改变的“四维时空”物质称为“时间晶体”(time crystals)。

据澳洲科技网站Science Alert报导,这种“时间晶体”的概念似乎十分抽象,但是它意味着物理学进入一个新的时代。我们几十年来一直在探索宇宙中是否存在“非平衡态物质”(non-equilibrium matter),而不是只有目前认识到的“空间平移对称性”(spatial translation symmetry)三维空间物质。

“时间晶体”就是要寻找的“非平衡态物质”,不遵守物理学基本理论中的“空间平移对称性”。

美国加州大学伯克利分校参与研究的科学家诺尔曼‧姚(Norman Yao)解释,传统意义上的三维空间“晶体”在宇宙物质中不过是冰山一角。

通常所提及的晶体会让人联想到价值不菲的珠宝、璀璨生辉的水晶、精致琦美的雪花等。这些晶体的原子或分子在三维空间按一定规律周期重复排列,但是它们在无数的宇宙物质形态中,仅为极少的几种。

爱因斯坦曾说,我们生活在四维时空,这个时空包含看得见、摸得到的三维空间及一个名称为“时间”的第四个维度。人们所知道的晶体结构仅仅表现为三维空间的变化,而不随着“时间”维度的变化而变化。

“时间晶体”则不同,其结构随着时间变化而变化。“时间晶体”是诺贝尔奖得主维尔切克(Frank Wilczek)在2012年首次提出,之后2016年普林斯顿大学和加州大学圣塔芭芭拉分校的理论物理学家各自独立证明了这种晶体可以存在。现在,伯克利分校的研究组则在试验中“看到”这种表现四维空间特点的物质。

印第安纳大学的物理学家菲利‧黎舍姆(Phil Richerme)评论道:“观察到这种独特的时间晶体……证实自然界中存在打破物理学对称定律的情况,指明一个新的探索领域。”

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